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1、第第1 1章章 移动通信移动通信基础知识基础知识2022/5/1312系系统统维维护护工工程程师师文文档档和和信信息息管管理理工工程程师师安安装装督督导导工工程程师师路路测测工工程程师师无无线线网网络络优优化化工工程程师师项目经理项目经理无无线线网网络络规规划划工工程程师师系系统统网网络络优优化化工工程程师师4 无线网络优化方法4.2 无线网络优化项目组织结构2022/5/1323项目经理项目经理工程项目的责任人工程项目的责任人全面负责工程项目的全面负责工程项目的管理工作管理工作保证项目的正常实施保证项目的正常实施路测工程师路测工程师DT作业作业CQT作业作业安装督导工程师安装督导工程师天馈的
2、调整天馈的调整系统维护工程师系统维护工程师负责维护网络中各个负责维护网络中各个设备网元设备网元文档和信息管理工程师文档和信息管理工程师发布文档和软件版本信息，指导、发布文档和软件版本信息，指导、支持工程项目实施过程中文档工支持工程项目实施过程中文档工作，整理、存档项目文档作，整理、存档项目文档网络优化分析工程师网络优化分析工程师分析网络中存在的问题，分析网络中存在的问题，并给出整改方案并给出整改方案4 无线网络优化方法4.2 无线网络优化项目组织结构2022/5/133第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.1 1.1 移动通信的移动通信的概念概念1.2 1.2 移动通信的工作频段
3、移动通信的工作频段 1.3 1.3 蜂窝移动通信系统的组成蜂窝移动通信系统的组成1.4 1.4 移动通信中的多址技术移动通信中的多址技术1.5 1.5 越区切换和位置管理越区切换和位置管理 1.6 1.6 蜂窝移动通信的信令技术蜂窝移动通信的信令技术 2022/5/1341.1 移动通信的移动通信的概念概念什么是移动通信？什么是移动通信？ 移动通信是指通信双方移动通信是指通信双方至少有一方在移动中至少有一方在移动中进行信息交换进行信息交换的通信方式。的通信方式。 移动通信可以是双向的，也可以是单向的。移动通信可以是双向的，也可以是单向的。 移动通信的特点就是有线、无线相结合的通移动通信的特点就
4、是有线、无线相结合的通信方式。信方式。第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识2022/5/135第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.2 1.2 移动通信的工作频段移动通信的工作频段移动通信的工作频段移动通信的工作频段 频率的分配和使用需在频率的分配和使用需在全球范围内制定统一的规则全球范围内制定统一的规则。 目前，大容量移动通信系统均使用目前，大容量移动通信系统均使用800MHz800MHz频段频段（CDMACDMA），），900MHz900MHz频段（频段（AMPSAMPS、TACSTACS、GSMGSM），并开始使），并开始使用用1800MHz1800MHz频段（
5、频段（GSM1800/DCS1800GSM1800/DCS1800），该频段用于微蜂窝），该频段用于微蜂窝（MicrocellMicrocell）系统。第三代移动通信使用）系统。第三代移动通信使用2.4GHz2.4GHz频段。频段。目前目前3G3G的三大标准，的三大标准，CDMA2000CDMA2000用的是用的是800MHz800MHz的频段，的频段，TD-TD-SCDMASCDMA用的是用的是1800MHz1800MHz和和2.1GHz2.1GHz的频段，而的频段，而WCDMAWCDMA也是用也是用2.1GHz2.1GHz的频段。移动的频段。移动4G4G的频段是的频段是2 2. .500-
6、2500-2. .690690G GHzHz。2022/5/136第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.3 蜂窝移动通信系统的组成蜂窝移动通信系统的组成 移动通信包括无线传输、有线传输，信移动通信包括无线传输、有线传输，信息的收集、处理和存储等，使用的主要设息的收集、处理和存储等，使用的主要设备有无线收发信机、移动交换控制设备和备有无线收发信机、移动交换控制设备和移动终端设备。移动终端设备。2022/5/137第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.3.1移动通信移动通信系统的组成系统的组成 移动通信移动通信系统的组成系统的组成包括：包括：移动台（移动台（Mobile
7、 Mobile StationStation，MSMS）、基站（）、基站（Base StationBase Station，BSBS）和构）和构成网络节点的移动交换中心（成网络节点的移动交换中心（Mobile Service Mobile Service Switching CenterSwitching Center，MSCMSC）及与市话网）及与市话网PSTNPSTN相连接相连接的中继线的中继线等。等。2022/5/138第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识图图1.1 移动通信系统的组成移动通信系统的组成 2022/5/139第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.
8、3.2 大区制大区制1 1、大区制的定义、大区制的定义 大区制是指一个基站覆盖整个服务区。大区制是指一个基站覆盖整个服务区。2 2、适用范围、适用范围 为了增大通信用户量，大区制通信网只有增为了增大通信用户量，大区制通信网只有增多基站的信道数，但这总是有限的。因此，大区多基站的信道数，但这总是有限的。因此，大区制只能适用于小容量的通信网，例如用户数在制只能适用于小容量的通信网，例如用户数在1000以下以下。这种制式的控制方式简单，设备成本。这种制式的控制方式简单，设备成本低，适用于中小城市、工矿区以及专业部门，是低，适用于中小城市、工矿区以及专业部门，是发展专用移动通信网可选用的制式。发展专用
9、移动通信网可选用的制式。2022/5/1310第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识图图1.2大区制示意图大区制示意图2022/5/1311第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1.3.1.3.3 3 小区制小区制小区制小区制 1 1、小区制的定义、小区制的定义 将整个服务区划分成若干个小无线区，每个小无线区将整个服务区划分成若干个小无线区，每个小无线区分别设置一个基站负责本区的移动通信的联络和控制。同分别设置一个基站负责本区的移动通信的联络和控制。同时又可在时又可在MSCMSC的统一控制下，实现小区间移动通信的转接的统一控制下，实现小区间移动通信的转接及与公众电话网的联系
10、。及与公众电话网的联系。2 2、覆盖的分类、覆盖的分类 带状服务覆盖区带状服务覆盖区 面状区域服务覆盖面状区域服务覆盖区区2022/5/1312第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识（1 1）带状服务覆盖区）带状服务覆盖区 用于覆盖公路、铁路、海岸等。基站天线若用用于覆盖公路、铁路、海岸等。基站天线若用全向辐射，覆盖区形状是圆形的。带状网宜采用有全向辐射，覆盖区形状是圆形的。带状网宜采用有向天线，使每个小区呈扁圆形。向天线，使每个小区呈扁圆形。图图1.3 1.3 带状小区示意图带状小区示意图2022/5/1313第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识（2 2）面状区域服务覆
11、盖）面状区域服务覆盖 无线移动通信系统广泛使用无线移动通信系统广泛使用六边形六边形研究系统研究系统覆盖和业务需求。覆盖和业务需求。采用全向天线。采用全向天线。 ( (a a) )理论形状理论形状 ( (b b) )理想形状理想形状 ( (c c) )实际形状实际形状图图1.4 1.4 面状区域覆盖示意图面状区域覆盖示意图2022/5/1314第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识一、一、 蜂窝小区的概念蜂窝小区的概念 基站若采用全向天线，其覆盖区理论上是圆形，为基站若采用全向天线，其覆盖区理论上是圆形，为了不留空隙地覆盖整个平面，圆形覆盖区必定了不留空隙地覆盖整个平面，圆形覆盖区必定
12、有有交叠，交叠，因此实际的有效区是多边形。当考虑整个区域没有重叠，因此实际的有效区是多边形。当考虑整个区域没有重叠，没有间隙时，其理论的几何形状有三种：正三边形，正没有间隙时，其理论的几何形状有三种：正三边形，正方形，正六边形，方形，正六边形，图图1.5 1.5 三种面状区域覆盖组成三种面状区域覆盖组成2022/5/1315第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识 据分析，以正六边形作为覆盖模型来分析系统覆盖和业务需求有据分析，以正六边形作为覆盖模型来分析系统覆盖和业务需求有以下优点：以下优点：a)用最小的小区数就能覆盖整个地理区域，所需基站最少，建设最用最小的小区数就能覆盖整个地理区
13、域，所需基站最少，建设最经济；经济；b)该形状最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式。该形状最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式。 正六边形构成的网络形同蜂窝，因此，把小区形状为六边形的小正六边形构成的网络形同蜂窝，因此，把小区形状为六边形的小区制移动通信网称为蜂窝网。区制移动通信网称为蜂窝网。2022/5/1316第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识（1 1）小区的分类）小区的分类 根据不同制式系统和不同用户密度挑选不同根据不同制式系统和不同用户密度挑选不同类型的小区。类型的小区。超小区：超小区：小区半径小区半径r r 20km 20km，适于人口稀少的
14、农，适于人口稀少的农村地区。村地区。宏小区：宏小区：小区半径小区半径r r = 1km= 1km20km20km，适于高速公路，适于高速公路和人口稠密的地区。和人口稠密的地区。微小区：微小区：小区半径小区半径r r = 0.1km= 0.1km1km1km，适于城市繁，适于城市繁华区段。华区段。微微小区：微微小区：小区半径小区半径r r 0.1km 0.1km，适于办公室、家，适于办公室、家庭等移动应用环境。庭等移动应用环境。2022/5/1317第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识（2 2）、无线区域的划分和组成的考虑因素）、无线区域的划分和组成的考虑因素 应根据地形地物情况、容
15、量密度、通信容量、应根据地形地物情况、容量密度、通信容量、频谱利用率等因素综合考虑。频谱利用率等因素综合考虑。 图图图图1.6 1.6 用户不等密度时的小区结构用户不等密度时的小区结构用户不等密度时的小区结构用户不等密度时的小区结构2022/5/1318第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识 1.7 1.7 实际的无线区划和组成的实际例图实际的无线区划和组成的实际例图 2022/5/1319第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识二、频率二、频率复用复用 蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度，在相隔一定距离的另一个基站供足
16、够的隔离度，在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率，称为频率复用。可以重复使用同一组工作频率，称为频率复用。 优点优点 采用频率复用大大地缓解了频率资源紧缺的采用频率复用大大地缓解了频率资源紧缺的矛盾，提高频率利用率，增加了用户数目或系统矛盾，提高频率利用率，增加了用户数目或系统容量。容量。 缺点缺点 同频干扰同频干扰 2022/5/1320第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识1 1、区群的概念与构成、区群的概念与构成（1 1）区群的定义）区群的定义 一组彼此邻接，共同使用全部可用频率的一组彼此邻接，共同使用全部可用频率的N N个个区块称为一个区群。区块称为一个区群。 图图1.8 31.8 3频制（频制（N=3N=3）无线区群）无线区群2022/5/1321第第1 1章章 移动通信基础知识移动通信基础知识（2 2）同频相邻小区选择原则）同频相邻小区选择原则 自某一小区出发，沿小区垂直移动自某一小区出发，沿小区垂直移动j j个小个小区；再向左（或右）转区；再向左（或右）转60600 0移动移动 i i个小区，就到达个小区，就到达同信道小区同信道小区A A。 20
